Вопрос о подоболочках атома

Итак, мой учитель сказал мне, что КАЖДАЯ оболочка содержит 5 подоболочек (s, p, d, f, g), но я не понимаю этого.

введите описание изображения здесь

1-я оболочка имеет только 1 подоболочку (а не 5, как он сказал), и количество подоболочек продолжает увеличиваться по мере увеличения уровней оболочки, а затем количество подоболочек уменьшается после 5-й оболочки.

Так почему же мой учитель сказал мне, что КАЖДАЯ ОБОЛОЧКА имеет 5 подоболочек, если это неправда (согласно этому и многим примерам)?

Ваша интерпретация схемы по существу верна. Я не могу комментировать то, что мог сказать ваш учитель, или имело ли место недопонимание.
Итак, «каждая оболочка имеет 5 подоболочек» - это ложь? Кажется, у меня плохие профессора. В любом случае, почему некоторые подоболочки исчезли (5-я оболочка g и ниже)?
Ни один из открытых до сих пор элементов не имеет электронов в подоболочке g в основном состоянии.
Количество вложенных оболочек не уменьшается после пятой оболочки --- строки, выделенные серым цветом, следует продолжать вниз до тех пор, пока они не будут выровнены по левому краю со всеми остальными --- возможно, это причина того, что они выделены серым цветом . Количество подоболочек на оболочку равно н 2 , где н — главное квантовое число оболочки. Ваш учитель, возможно, сделал ошибку, или, возможно, вы неправильно его поняли.

Ответы (1)

В квантовой механике можно сформировать твердое понимание этих вопросов. Концептуально простейший пример, демонстрирующий основную физику, — это, конечно, атом водорода. При ее решении мы находим, что (пространственная часть) разрешенных собственных состояний гамильтониана параметризованы тремя квантовыми числами, н , ℓ и м . Итак, у нас есть ψ н л м При математическом выводе приходится допускать следующее:

  1. н е Z +
  2. ℓ "=" 0 , 1 , … , н − 1
  3. м "=" − ℓ , − ℓ + 1 , … , ℓ − 1 , ℓ

Теперь каждое отдельное значение н соответствует электронной оболочке. Как мы можем видеть, н "=" 1 позволяет только ℓ "=" м "=" 0 . Некоторым людям (например, химикам, но также и многим физикам) нравится заменять ярлыки ℓ "=" 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , … с этикетками с , п , г , ф , г , … , но на самом деле здесь нет концептуальной разницы.

Теперь принцип запрета Паули говорит нам, что электроны не могут находиться в одном и том же состоянии. Таким образом, можно сделать вывод, что самая низкая энергетическая оболочка допускает только один электрон . Благодаря спину (каждый электрон может иметь спин ↑ или ↓ ) на самой нижней оболочке действительно два разрешенных электрона, но здесь это не существенно. Что должно быть ясно, так это то, что количество разрешенных ℓ -значения зависят от н , и, конечно, не всегда пять .

То, как разрешенные электронные состояния на самом деле «заполняются» в практических ситуациях, связанных с атомами более сложными, чем водород, конечно, обычно трудно понять (аналитически), и состояния часто не заполняются в том порядке, который можно было бы ожидать от маркировки. системы (т.е. сначала заполнив все н "=" 4 перед любым н "=" 5 государств), но эти вопросы здесь не существенны.

+1, но ОП заявил, что они были старшеклассниками, поэтому может возникнуть необходимость уточнить некоторые термины.
@paisanco, вот почему я не включил фактический вывод квантовых чисел;)
Это просто использование обозначений, таких как е и Z + это, возможно, ненужно и сбивает с толку.
Вопрос о подоболочках атома
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v